一种人体三维扫描仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种人体三维扫描仪，设置一扫描空间，扫描空间内分四处设置有四组红外摄像头，组内每个红外摄像头带一深度传感器，同一组的各红外摄像头在垂直方向上间隔分布，且每个红外摄像头分别与其他三组对应位置的红外摄像头等高，同一高度的四个红外摄像头构成一四边形的四个顶点，该四边形的长边与短边的比例为1.7:1至1.7:1.4。通过上述摄像头的布局方位和角度之间的配合，使得人体三维扫描仪中的摄像头能够充分扫描到空间内的所有位置，从而可以获取高精度的人体参数。
【专利说明】一种人体三维扫描仪
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种人体测量技术，尤其涉及一种人体三维扫描仪技术。
【背景技术】
[0002]三维人体测量技术是三维服装CAD系统的技术基础。三维人体测量技术通过人体扫描仪，对人体全身或局部进行扫描，形成人体的图像或记录，用于制作合适的服装。
[0003]目前已有的三维人体扫描仪一般通过摄像头进行人体扫描，如公开的一种基于三维深度摄像头实时人体扫描三维雕塑装置，包括三维深度摄像头、支架、计算机和三维立体打印机，其中，三根竖直设置的支架呈正三角形布置，在每根支架上设置有多个三维深度摄像头，每根支架上的三维深度摄像头个数相同，同一高度的三根支架上都有一个三维深度摄像头。三维深度摄像头都通过数据线与计算机连接，计算机通过数据线与三维立体打印机连接。
[0004]然而实践证明，现有的人体扫描仪虽然提高了人体参数测量的速度、提升了后续服装设计、制作的效率，但是由于扫描得到的人体参数的准确度不高，从而影响了后期服装设计、制作的效果与品质。因此，市场急需高精度人体参数扫描仪的出现。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的技术问题是提供一种人体三维扫描仪，能够充分扫描到试衣空间内的所有位置，获取高精度的人体参数。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种人体三维扫描仪，包含:一扫描空间，扫描空间内分四处设置有四组红外摄像头，组内每个红外摄像头带一深度传感器，同一组的各红外摄像头在垂直方向上间隔分布，且每个红外摄像头分别与其他三组对应位置的红外摄像头等高，同一高度的四个红外摄像头构成一四边形的四个顶点，该四边形的长边与短边的比例为1.7:1至1.7:1.4。
[0007]本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于:扫描空间内分四处设置有四组红外摄像头，组内每个红外摄像头带一深度传感器，同一组的各红外摄像头在垂直方向上间隔分布，且每个红外摄像头分别与其他三组对应位置的红外摄像头等高，同一高度的四个红外摄像头构成一四边形的四个顶点，该四边形的长边与短边的比例为1.7:1至1.7:1.4。通过上述摄像头的布局方位和角度之间的配合，使得人体三维扫描仪中的摄像头能够充分扫描到空间内的所有位置，从而可以获取高精度的人体参数。
[0008]作为进一步改进，组内每个红外摄像头正对四边形的中心，该四边形由该红外摄像头与其他三组中等高的三个红外摄像头构成；各红外摄像头的视场角范围为:40度至160。通过各摄像头之间摄像角度的配合，进一步确保人体三维扫描仪中的摄像头能够充分扫描到空间内的所有位置。
[0009]作为进一步改进，同一高度的四个红外摄像头构成的四边形的长宽比例为1.7:1.2。
[0010]作为进一步改进，同一组的各红外摄像头在垂直方向上等间距分布。
[0011]作为进一步改进，一组红外摄像头一般包含四个红外摄像头，各红外摄像头之间的间距为40cm至44cm，优选为42cm。这样的距离可以使得各摄像头的扫描范围最为准确，且使得摄像头的扫描范围全面覆盖整个试衣空间，既不会存在漏扫现象，也不会重复扫描，形成资源浪费。
[0012]作为进一步改进，每组红外摄像头中，排列于最底层的红外摄像头距离地面9cm至13cm ;优选为11cm。
[0013]作为进一步改进，同一高度的四个红外摄像头构成的四边形，长边的间距范围为:1.5米-2.7米，优选为1.7米；短边的间距范围为:1米-1.9米，优选为1.2米。
[0014]作为进一步改进，该扫描空间内设置有定位支架，固定四组红外摄像头。
[0015]作为进一步改进，该扫描空间为一长方体试衣间，该定位支架由固定在试衣间左右侧壁的两组镶嵌板构成，每组镶嵌板包含上下两块，分别固定在试衣间侧壁的上部和下部位置。
[0016]作为进一步改进，同一组红外摄像头固定在一长型箱体内，长型箱体正面对应红外摄像头位置设有开口，长型箱体的上下两端分别固定于上下两块镶嵌板上。
[0017]作为进一步改进，试衣空间顶部居中位置包含一标定横梁。从而能够准确地对摄像头的瞄准位置进行定位，确保摄像头正对试衣间中心位置。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明第一实施方式中的人体三维扫描仪俯视角度结构示意图；
[0019]图2是本发明第二实施方式中的人体三维扫描仪正视角度结构示意图；
[0020]图3是本发明第二实施方式中的人体三维扫描仪的透视图；
[0021]图4是本发明第二实施方式中的人体三维扫描仪侧上方俯视角度结构示意图；
[0022]图5是本发明实施方式中红外摄像头的视场与视场角的示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
[0024]本发明第一实施方式涉及一种人体三维扫描仪，如图1所不，包含一扫描空间101，扫描空间内分四处设置有四组红外摄像头102(图1为俯视角度示意图，图中每组仅示出一个摄像头)，组内每个红外摄像头带一深度传感器，同一组的各红外摄像头在垂直方向上等间距分布，且每个红外摄像头分别与其他三组对应位置的红外摄像头等高，同一高度的四个红外摄像头构成一四边形的四个顶点，该四边形的长边A与短边B的比例为1.7:1至1.7:1.4，优选为1.7:1.2 ;该四边形长边的间距范围为:1.5米-2.7米，优选为1.7米；短边的间距范围为:1米-1.9米，优选为1.2米。组内每个红外摄像头正对该四边形的中心，如图1中箭头所示，该四边形即由该红外摄像头与其他三组中等高的三个红外摄像头构成。各红外摄像头的视场角范围为:40度至160度，优选为60度-80度。红外摄像头的视场为:镜头在底片上成像清晰的范围，如图5中方框所示。红外摄像头的视场角为:视场边缘与镜头所形成的夹角，如图5中角α所示。通过上述摄像位置和各摄像头角度之间的配合，使得人体三维扫描仪中的摄像头能够充分扫描到空间内的所有位置，从而可以获取高精度的人体参数。
[0025]本发明第二实施方式同样涉及一种人体三维扫描仪。为了描述起来更加清楚，本实施方式中以长方体试衣间为例，进行具体说明。如图2和图3所示，其中图2为人体三维扫描仪正视角度结构示意图，图3为其透视图。从图中可见，长方形试衣间201的长宽比例优选为1.7:1.2 ;长度优选为1.7米，宽度优选为1.2米。
[0026]试衣间的四个角落分别安装一组红外摄像头202 (由于角度关系，图2中仅示出了四组红外组摄像头中的一组，其余三组的结构与其相同，如图3中所示)，一般每组包含四个红外摄像头，每个红外摄像头带一深度传感器，同一组的各红外摄像头在垂直方向上等间距分布，间距为40cm至44cm，优选为42cm。且每个红外摄像头分别与其他三组对应位置的红外摄像头等高，即四个摄像头组中，最低层的四个摄像头等高，由下往上排第二的四个摄像头等高，由下往上排第三的四个摄像头同样等高，分别位于四组的最顶层的四个摄像头同样等高。这样的距离可以使得各摄像头的扫描范围最为准确，且使得摄像头的扫描范围全面覆盖整个试衣空间，既不会存在漏扫现象，也不会重复扫描，形成资源浪费。每组各红外摄像头的镜头均正对长方体试衣间的中心，也就是由该红外摄像头与其他三组中等高的三个红外摄像头构成的四边形的中心。图4为从侧上方俯视该人体三维扫描仪所得到的结构图，由于角度关系，图4中仅示出了四组红外组摄像头中的两组。
[0027]作为进一步改进，同一组红外摄像头中，排列于最底层的红外摄像头距离地面9cm至13cm，优选为11cm。从而确保无论测量人的身高是高或者矮，都能进行全面扫描。
[0028]作为进一步改进，为了更好地保护摄像头，延长摄像头的使用寿命，每一组红外摄像头都包在一长铁箱内，长铁箱正面对应红外摄像头位置设有开口，如图2、图3、图4所示。在长方形试衣间的短侧壁上分别固定有上下两块镶嵌板203，作为定位支架，用于固定包红外摄像头的长铁箱的上下两端。长方形试衣间的顶部可以包含一标定横梁204。从而能够准确地对摄像头的瞄准位置进行定位，确保摄像头正对试衣间中心位置。
[0029]虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
【权利要求】
1.一种人体三维扫描仪，其特征在于，包含:一扫描空间，所述扫描空间内分四处设置有四组红外摄像头，组内每个红外摄像头带一深度传感器，同一组的各红外摄像头在垂直方向上间隔分布，且每个红外摄像头分别与其他三组对应位置的红外摄像头等高，所述同一高度的四个红外摄像头构成一四边形的四个顶点，所述四边形的长边与短边的比例为1.7:1 至 1.7:1.4。
2.根据权利要求1所述的人体三维扫描仪，其特征在于，组内每个红外摄像头正对四边形的中心，所述四边形由该红外摄像头与其他三组中等高的三个红外摄像头构成； 所述红外摄像头的视场角范围为:40度至160度。
3.根据权利要求1所述的人体三维扫描仪，其特征在于，同一高度的四个红外摄像头构成的四边形的长宽比例为1.7:1.2。
4.根据权利要求1所述的人体三维扫描仪，其特征在于，同一组的各红外摄像头在垂直方向上等间距分布。
5.根据权利要求1所述的人体三维扫描仪，其特征在于，所述一组红外摄像头包含四个红外摄像头，各红外摄像头之间的间距为40cm至44cm。
6.根据权利要求1所述的人体三维扫描仪，其特征在于，每组红外摄像头中，排列于最底层的红外摄像头距离地面9cm至13cm。
7.根据权利要求1所述的人体三维扫描仪，其特征在于，同一高度的四个红外摄像头构成的四边形，长边的间距范围为:1.5米-2.7米，短边的间距范围为:1米-1.9米。
8.根据权利要求2所述的人体三维扫描仪，其特征在于，所述扫描空间内设置有定位支架，固定所述四组红外摄像头。
9.根据权利要求8所述的人体三维扫描仪,其特征在于,所述扫描空间为一长方体试衣间，所述定位支架由固定在所述试衣间左右侧壁的两组镶嵌板构成，每组镶嵌板包含上下两块，分别固定在所述试衣间侧壁的上部和下部位置； 同一组红外摄像头固定在一长型箱体内，所述长型箱体正面对应红外摄像头位置设有开口，所述长型箱体的上下两端分别固定于所述上下两块镶嵌板上。
10.根据权利要求9所述的人体三维扫描仪，其特征在于，所述试衣空间顶部居中位置包含一标定横梁。
【文档编号】A41H1/02GK104287262SQ201410555000
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】尹智勇, 凌军 申请人:上海衣得体信息科技有限公司